La carrera por mejorar los procesadores y mantener la Ley de Moore cada vez es más complicada. La miniaturización y mejora en eficieencia está llegando a un punto en el que físicamente poco más se puede hacer. Ahora unos investigadores dicen tener una solución alternativa: usar fotones en vez de electrones para transmitir datos. Y para ello han creado un nuevo silicio capaz de emitir y transmitir luz.
Con tal de mejorar la velocidad y potencia de los procesadores los fabricantes cada vez han utilizado diseños más pequeños en sus arquitecturas. Actualmente tenemos procesadores funcionando a 7nm y hay hasta algunos que ya se están diseñando en 5nm, Samsung incluso promete 3mm. Pero en el momento en el que ya no se pueda reducir mucho más tocará encontrar alternativas. La que proponen unos investigadores de la Universidad de Tecnología de Eindhoven en un estudio publicado recientemente es utilizar una forma distinta para transmitir la información.
Transmitir información a través de fotones no es algo nuevo, de hecho se lleva haciendo tiempo por su mayor velocidad y capacidad, prueba de ello es la fibra óptica. ¿El problema? No es tan fácil de implementar más allá de las fibras de vidrio de los cables ópticos. El silicio, que se utiliza en los procesadores, es un semiconductor de electricidad que no deja pasar la luz como hacen otros materiales, se limita a conducir electricidad sólo bajo unas premisas y condiciones.
Aquí es donde entra en acción el trabajo de los investigadores del estudio, dicen haber conseguido un silicio "qué brilla". En otras palabras, nanocables compuestos por una aleación de silicio que sí que puede emitir y transmitir fotones. Para ello han cambiado las propiedades del silicio añadiéndole un compuesto de arsénico y galio que modifica su estructura inicial cúbica (en la que es más estable pero que no permite pasar a los fotones) a una hexagonal (que sí permite pasar a los fotones).
Proceso de creación de los nanocables hexagonales que permiten la transmisión de los fotones. Vía Nature.
En principio esto permitiría comenzar a utilizar fotones en vez de electrones para la transmisión de información entre transistores, un paso que podría significar reducir el consumo de energía y mejorar la velocidad de transmisión. En las pruebas de los investigadores un rayo láser que se hizo pasar por el silicio modificado llegaba a la otra parte casi al completo en su intensidad, lo que sugiere que los fotones pasan sin apenas dificultades por el nuevo silicio.
Como detallan los investigadores a Wired, esto no significa que en un futuro tengamos sólo procesadores ópticos. De hecho ven más un sistema híbrido entre fotones y electrones, reservando los fotones para transmisiones más "largas" de datos entre diferentes componentes de hardware y manteniendo los electrones para las distancias cortas dentro del procesador.
Los investigadores indican que ya están desarrollando un láser de silicio que se pueda integrar en un chip, ahora que han conseguido demostrar la emisión de luz en la aleación de silicio. Para ordenadores donde se requiera transmitir una gran cantidad de datos rápidamente (literalmente a la velocidad de la luz) esta técnica sería sin duda interesante, pero primero tendremos que ver si funciona en la práctica.
Vía | Ars Technica
Más información | Nature
